Горб О.О., Писаренко П.В., Калініченко В.М. Аграрна екологія

Подождите немного. Документ загружается.

Для зниження концентрації радіонуклідів у сільськогосподарських

рослинах можна використовувати різні прийоми, які розподіляються на дві

великі групи:

1) загальноприйняті (традиційні) в агропромисловому виробництві

заходи, спрямовані на збереження і збільшення родючості ґрунту, ріст

урожайності, підвищення якості рослинницької продукції, одночасно

сприяючи зменшенню переходу радіоактивних речовин із ґрунту в

рослини;

2) спеціальні прийоми (видалення верхнього забрудненого

радіоактивними речовинами шару ґрунту, глибока оранка з похованням

забрудненого шару ґрунту, внесення в ґрунт спеціальних меліорантів, що

зв'язують радіонукліди у важкодоступні для рослин форми та ін.), які іноді

можуть призвести до визначеного зменшення врожайності рослин, деякого

погіршення родючості ґрунту.

Аналогічним чином – на традиційні й спеціальні – можуть бути

класифіковані прийоми по технологічній обробці рослинницької продукції,

що використовуються для зниження вмісту в ній радіоактивних речовин.

Хімізація землеробства (в першу чергу внесення добрив і різних

хімічних меліорантів, що поліпшують фізико-хімічні властивості ґрунту і

підвищують його родючість) є одним з важливіших шляхів обмеження

надходження радіонуклідів у сільськогосподарські рослини, а потім – у

продукцію тваринництва. Застосування мінеральних і органічних добрив,

вапна, торфу тощо – найбільш ефективні заходи зменшення концентрації

радіонуклідів в урожаї. Вони становлять основу комплексу засобів захисту

по профілактиці внутрішнього, а іноді й зовнішнього, опромінення при

ліквідації наслідків радіаційних аварій на забруднених

сільськогосподарських угіддях.

Зменшення вмісту радіонуклідів в урожаї при внесенні добрив може

171

бути зумовлено рядом факторів: поліпшенням умов живлення рослин і

пов'язаними з цим збільшенням біомаси і „розбавленням” радіонуклідів;

поліпшенням концентрації в ґрунті обмінних катіонів, у першу чергу калію

та кальцію; посиленням антагонізму між іонами радіонуклідів й іонами

солей, які вносять у ґрунт; зміна доступності для кореневих систем

радіонуклідів унаслідок переведення їх у важкодоступні сполуки та

обмінної фіксації у результаті реакції радіонуклідів з добривами, що

вносяться.

Ефективним прийомом для обмеження переходу радіонуклідів у

рослини є оранка ґрунту. У більшості випадків радіоактивного

забруднення сільськогосподарських угідь радіонукліди, що випали на

поверхню ґрунтово-рослинного покриву, спочатку зосереджуються у

верхньому шарі ґрунту (0 – 2 см). Оранка ґрунтів сприяє перерозподілу

радіоактивних речовин у кореневмісному шарі ґрунту (як правило, 0 –

25Zсм).

Ще одним важливим результатом оранки ґрунтів є зниження

потужності дози гамма-випромінювання за рахунок заглиблення

радіонуклідів (їх розподіл в орному шарі). Звичайна оранка ґрунтів на

глибину 18 – 20 см зменшує потужність дози гамма-випромінювання в

декілька разів. При обробітку ґрунту на глибину 28 см надходження

стронцію зменшується порівняно з контролем (ротаційна обробка на

глибину 11 см) у люцерни на 40Z%, пшениці – на 25, а в цукрових буряків –

на 10 %. Глибоке заорювання (на 30 см) знижує нагромадження стронцію в

рослинах із малою кореневою системою більше, ніж у три рази порівняно з

контролем, де радіонуклід залишається на поверхні, але не впливає на

поглинання стронцію рослинами з глибокою кореневою системою.

Засвоєння радіонуклідів рослинами при оранці ґрунту на 30Zсм

зменшується на 20 – 30 % порівняно з мілким обробітком ґрунту (на

15Zсм), ефективність глибокої оранки в зниженні надходження

172

радіонуклідів у рослини залежить від їх біологічних особливостей.

Одним із важливих спеціальних прийомів, спрямованих на зменшення

вмісту радіоактивних речовин у ґрунті, є механічне видалення

поверхневого шару ґрунту, який концентрує основну кількість

радіонуклідів. Однак цей спосіб дезактивації ґрунту дуже трудоємкий і

дорого коштує. Зняття шару 0 – 5 см з площі 1 га відповідає відчуженню

близько 500Zт ґрунту, який по суті може розглядатися як радіоактивні

відходи. Мабуть, цей прийом можна використовувати тільки на дуже

обмеженій території, наприклад, на городах.

До механічної дезактивації ґрунтів може належати і такий прийом, як

глибока оранка ґрунтів із загортанням верхнього, найбільш забрудненого,

шару ґрунту на глибину 40 – 60 см і глибше.

У доповнення до оранки з переміщенням шару ґрунту, який містить

радіонукліди, на глибину пропонується відділяти новий верхній шар

ґрунту від нижчележачого з підвищеною концентрацією радіонуклідів

екранним бар'єром з токсичних хімічних сполук, що перешкоджають

проникненню коренів рослин у нижні шари ґрунту. Проведення цих робіт

пов'язане з серйозними технічними труднощами і великими економічними

витратами.

Одним із способів, що обмежує акумуляцію в рослинах радіонуклідів,

є їх переведення у важкозасвоювані форми. Для цього можна вносити в

ґрунти різні хімічні реагенти. Наприклад, для радіоактивного стронцію в

якості фіксуючих хімічних сполук можна використовувати великі дози

фосфатів, розчинних силікатів (калію, натрію) тощо. Можна також

промивати ґрунт, застосовуючи розчини кислот, луги, нейтральні солі,

комплексони. Велике значення на зрошуваних землях має вимивання

радіонуклідів з ґрунтів.

Важливим є питання меліорації лук і пасовищ, які радіоактивно

забруднені. Радіонукліди, що випали на поверхню луків, більш доступні

173

рослинам, ніж в орних землях, внаслідок чого вміст радіоактивних речовин

у кормах на природних пасовищах і сіножатях суттєво вищий, ніж у

кормових рослинах на ріллі.

Першочерговими завданнями агромеліоративних заходів на

забруднених луках є руйнування дернистого шару і перемішування

радіонуклідів у кореневмісному шарі ґрунту, тобто переведення природних

пасовищ у штучні. Для підвищення продуктивності сіножатей і пасовищ

застосовують звичайні агротехнічні заходи: переорювання, вапнування,

підживлення мінеральними добривами, пересівання трав. Вони дають

можливість одночасно значно зменшити й радіоактивне забруднення

кормів.

При організації рослинництва для одержання продукції з мінімальним

вмістом радіоактивних речовин можна також використовувати здатність

рослин нагромаджувати радіонукліди в різних концентраціях.

За вмістом радіоактивного цезію в продовольчій частині врожаю

сільськогосподарські культури розподіляються так: зернові, бобові й

зернобобові – люпин, овес, гречка, горох, ячмінь, пшениця, кукурудза,

просо, соя, квасоля, картопля; овочеві – капуста, столові буряки, морква,

огірки, помідори; трави – вівсяниця, райграс, конюшина, тимофіївка. По

акумуляції радіоактивного цезію культури можна розділити на три групи:

зернові (ячмінь, пшениця і овес) – слабонагромаджуючі; круп'яні (просо,

чумиза і гречка) – середньонагромаджуючі; зернобобові (квасоля, горох,

боби) – сильнонагромаджуючі. Картопля займає проміжне місце між

горохом і бобами.

За вмістом радіоактивного стронцію в господарсько цінній частині

врожаю овочеві культури розміщуються в такому порядку: буряки, огірки,

морква, капуста, помідори, картопля.

Враховуючи біологічну здатність рослин акумулювати хімічні

елементи й радіонукліди, були висловлені пропозиції про біологічне

174

очищення ґрунтів, що зазнали радіоактивного забруднення, за допомогою

відчуження рослинної маси. Цей прийом називають фітомеліорацією

ґрунтів. Проведені досліди показали, що він за ефективністю і рядом інших

показників нераціональний. Відчуження вирощеної фітомаси не сприяє

помітному очищенню ґрунту – з урожаєм буде винесено не більше 3Z%

радіоактивного стронцію і цезію, що міститься в ґрунті. Крім того, якщо

розглядати фітомеліорацію як спосіб дезактивації ґрунтового покриву, то

неминуче стає така проблема, як утилізація забруднених рослин, які є по

суті радіоактивними відходами, що потребують захоронення. Крім того,

очищення ґрунту від цих радіонуклідів за допомогою рослин буде також

очищенням від хімічних аналогів стронцію і цезїю – біогенно важливих

кальцію і калію, а також від багатьох інших біофільних речовин.

Значно зменшити кількість радіонуклідів у продукції рослинництва

можна також при переробці різних видів рослинної сировини. До таких

процесів належать одержання рослинної олії з соняшника і сої, крохмалю і

спирту з картоплі, цукру з цукрових буряків. Чим менший вміст хімічних

елементів у кінцевому продукті, тим меншою буде в ньому концентрація

радіонуклідів. Однак під час переробки можуть з'явитися такі продукти, в

яких вміст радіонуклідів більший, ніж у початкових продуктах, наприклад,

у макухах рослинного походження. Вміст радіонуклідів у рослинницькій

продукції може змінюватися при консервуванні продукції, солінні тощо.

В умовах радіоактивного забруднення сільськогосподарських угідь в

основу ведення агропромислового виробництва, в тому числі й

рослиництва, має бути покладений принцип зонального розміщення різних

галузей АПК. Необхідність дотримання цього принципу пов'язана з тим,

що допустима концентрацтя радіонуклідів у різних видах

сільськогосподарської продукції може змінюватися в широких межах.

У загальному вигляді, у першій зоні (з найменшим вмістом

радіонуклідів) агропромислове виробництво можна вести практично без

175

будь-яких обмежень і без меліоративних заходів, спрямованих на

зниження переходу радіонуклідів у сільськогосподарські рослини. Це

стосується площ з таким вмістом радіонуклідів, який гарантує одержання

сільськогосгіодарської продукції, де концентрація радіоактивних речовин

буде меншою від встановлених норм.

У другій зоні, де радіонуклідів у ґрунті більше, ніж у першій,

концентрація їх у ряді сільськогосподарських продуктів, якщо не

застосовувати спеціальних меліоративних заходів, перевищуватиме

допустимі норми.

До третьої зони можуть належати території, де вміст радіонуклідів у

ряді важливих продуктів агропромислового виробництва перевищує

допустимі норми.

Нарешті, в четвертій, найбільш забрудненій, зоні може бути

виключено виробництво будь-яких видів продукції, що використовується

людиною, або площ на корм сільськогосподарським тваринам. У

сівозмінах цієї зони можна передбачити виробництво технічних, олійних і

ефіроолійних культур (льон, цукрові буряки, соняшник, коноплі, рицина),

а також ведення насінництва будь-яких культур. Сільськогосподарські

культури в цій зоні і в зонах з меншим забрудненням можна вводити в

сівозміни з наступним використантням урожаю на корм худобі, насіннєві

цілі й технічну переробку (спирт, цукор, крохмаль, рослинна олія тощо). У

межах кожної з цих зон можна варіювати при виборі видів і сортів

сільськогосподарських культур, що відрізняються нагромадженням

радіонуклідів.

Незважаючи на очевидну простоту цього принципу, необхідно мати на

увазі, що його впровадження пов'язане з великими економічними й

організаційно-технічними труднощами.

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ ДО ТЕМИ 8

176

1. Які існують джерела радіоактивного забруднення?

2. Що таке радіаційний фон?

3. Які причини надходження радіонуклідів у рослини?

4. Що таке аеральне радіоактивне забруднення?

5. Які причини надходження радіонуклідів у продукцію тваринництва?

6. Як відображається дія іонізуючого випромінювання на

сільськогосподарських рослинах?

7. Які рослини найбільш витривалі проти дії іонізуючого

випромінювання?

8. Як можна використовувати іонізуюче випромінювання для

підвищення врожайності сільськогосподарських культур?

9. Які заходи потрібно проводити для зменшення вмісту радіонуклідів

у продукції рослинництва?

ТЕМА 9. КОНЦЕПЦІЯ БІОЛОГІЧНОГО

(АЛЬТЕРНАТИВНОГО) ЗЕМЛЕРОБСТВА ЗА КОРДОНОМ

9.1. Системи альтернативного землеробства

Негативні наслідки інтенсифікації землеробства сприяли розвитку за

кордоном на початку 60-х років так званого альтернативного землеробства,

яке називають також біологічним, біодинамічним або органічним. На

думку зарубіжних учених, альтернативне землеробство – це не система, а

концепція, новий підхід до землеробства, група методів, етика ставлення

до землі. Його суть полягає у повній або частковій відмові від синтетичних

добрив, пестицидів, регуляторів росту і кормових добавок. Комплекс

агротехнічних заходів ґрунтується на суворому дотриманні сівозмін,

уведенні до їх складу бобових культур, збереженні рослинних решток,

застосуванні гною, компостів і сидератів, проведенні механічних

культивацій, захисті рослин біологічними методами. Метою

177

альтернативного землеробства є одержання продукції, що не містить

залишків хімікатів, збереження ґрунтової родючості і, в кінцевому

рахунку, охорона навколишнього середовища. Рух за альтернативне

землеробство розвивається в промислово розвинених країнах, де з

найбільшою силою проявилися негативні наслідки інтенсифікації

землеробства.

Альтернативне землеробство закордонні спеціалісти не вважають

кроком назад у розвитку землеробства, бо фермери, що дотримуються цих

методів, використовують високоякісне насіння найкращих сортів і сучасні

машини та обладнання, знаряддя, проводять ґрунтоохоронні заходи.

Переробка органічних відходів здійснюється сучасними методами. Знання

життєвих циклів бур'янів, збудників хвороб і шкідників дає можливість

розробляти оптимальні сівозміни.

Прихильники альтернативного землеробства визнають, що традиційне

землеробство характеризується більш високими показниками, але, по-

перше, вони досягаються зниженням родючості ґрунту та забрудненням

навколишнього середовища залишками добрив і пестицидів, по-друге, в

традиційному землеробстві, на їх думку, не надається достатнього

значення такому важливому показнику, як біологічна якість продукції, яку

треба оцінювати не тільки за привабливим зовнішнім виглядом, смаком і

розміром, а й за здатністю підтримувати здоров'я людини.

В альтернативному землеробстві велику увагу приділяють боротьбі з

ущільненням ґрунту. Для цього застосовують тільки легку

сільськогосподарську техніку. Не допускається застосування хімічних

засобів захисту рослин. Для боротьби з бур'янами, хворобами і

шкідниками використовують тільки агротехнічні та біологічні методи.

Для альтернативних господарств, у яких утримуються тварини,

замість застосування складних кормових сумішей, що містять

багаточисельні синтетичні кормові добавки, характерне повернення до

178

натуральних кормів.

Нині існує декілька систем альтернативного землеробства. Найбільш

старою з них вважають біодинамічну. В 30-і роки її вже застосовували

окремі фермери в Австрії та в інших країнах Західної Європи.

Виникнення решти систем, як і розвиток біодинамічної, належать до

початку шестидесятих років, тобто до періоду, коли почали проводити

широкомасштабну хімізацію сільського господарства. Таким чином, досвід

альтернативного землеробства не налічує ще й 50-років, тому рано давати

оцінку результатам функціонування таких систем. Різниця між наявними

системами не завжди має чітку межу, вони часто мають термінологічний

характер.

Органічна система. Нині її широко застосовують у США. Найбільш

характерні властивості органічного землеробства в тому, що продукти

харчування необхідно вирощувати, зберігати і переробляти без

застосування синтетичних добрив, пестицидів або регуляторів росту. Якщо

на полі вирощують багаторічні культури, то хімічні засоби не слід

застосовувати протягом 12 місяців до появи бутонів, а при одно- і

дворічних культурах – протягом 12 місяців до їх сівби (садіння).

Дозволяється застосування мікроорганізмів, мікробіологічних продуктів і

матеріалів, що складаються з речовин рослинного, тваринного або

мінерального походження. До збирання врожаю можна застосувати

бордоську рідину, мікроелементи, попіл, вапняк, гіпс, рибну емульсію,

мило.

Європейське і американське біологічне землеробство дає можливість

також застосовувати гній, компости, кісткове борошно, „сирі” породи:

доломіт, глауконітовий пісок, польовий шпат, базальтовий пил, крейду,

вапно. Для боротьби із шкідниками використовують піретрум, часник,

тютюновий пил.

Біологічну систему землеробства застосовують в основаному у

179

франції. Основним добривом є органічне як „специфічне” джерело

живлення рослин. До загортання у ґрунт органічні добрива компостують,

щоб при цьому вони проходили фазу аеробної ферментації.

Важлива опора біологічного землеробства – сівозміна з ощадливим

режимом насичення одними культурами і застосування сидератів.

Для боротьби з шкідниками та хворобами рекомендуються запобіжні

заходи, а проти бур'янів – механічні й вогневі. Дозволено застосування

„нетоксичних” препаратів – ефірних рослин, порошків з водоростей і

скальних порід, ряду біодинамічних препаратів (настій із кропиви, відвар

хвощу або полину гіркого).

Дозволяється використання сірчаних і мідних препаратів у

плодівництві й виноградарстві, а також деяких органічних синтетичних

препаратів (манеб), оскільки вони слаботоксичні. Рекомендовані рослинні

інсектициди (піретрум, ротенон, нікотин).

Органо-біологічна система. Це найбільш молодий напрям

альтернативного землеробства, поширеного головним чином у Швеції та

Швейцарії. В основі системи – прагнення до створення „живого і

здорового ґрунту” за рахунок підтримки й активізації її мікрофлори.

Господарство розглядають як єдиний організм, в якому чітко

відрегульований кругообіг і циклічність поживних речовин. Таким чином,

господарство повинно грунтуватися на принципах балансу поживних

речовин, наслідуючи природну екосистему. Поля довгий час мають бути

зайняті рослинністю, післяжнивні рештки слід загортати в поверхневий

шар ґрунту, в сівозміні – вирощувати бобово-злакові травосумішки.

Дозволено застосовувати тільки органічні (гній, сидерати) та деякі

мінеральні повільнодіючі добрива (томас-шлак, калімагнезію, базальтовий

пил). Таким чином, удобрюють не рослину, а ґрунт, який „родить здорові

рослини”.

Вказані методи в поєднанні з поверхневим обробітком ґрунту

180